2025年中考物理专题复习：欧姆定律在串联动态电路中的应用

2025年中考物理专题复习：欧姆定律在串联动态电路中的应用 一、选择题 1．如图所示的电路中，电源电压保持不变。当变阻器的滑片P从某一位置移到另一位置时，电压表V1示数的变化量为ΔU1，电压表V2示数的变化量为ΔU2，则（　　） A．ΔU1＜ΔU2 B．ΔU1＞ΔU2 C．ΔU1＝ΔU2 D．无法判断 2．如图所示电路中，R1＝5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移至中点时，电流表示数为（　　） A．0.3A B．0.15A C．0.2A D．0.1A 3．如图电路，电源电压恒定，R1＝12Ω，R2＝6Ω，R3是定值电阻。闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A，接b时电流表的示数可能为（　　） A．0.3 A B．0.6 A C．0.9 A D．1.2 A 二、填空题 4．如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关后，灯泡L亮度 　 　，电压表V示数 　 　电流表A1示数 　 　。（以上三空均选填“变大”、“不变”或“变小”） 5．如图甲所示电路，电源电压不变。闭合开关后，滑片P由b端滑到a端　 　V，变阻器的最大阻值是 　 　Ω。 6．如图所示，电源电压U＝6V保持不变，R1＝5Ω，R2＝10Ω，当开关S由断开到闭合时，电压表示数由 　 　V变为 　 　V。 7．如图所示的电路中，电源电压不变。先闭合开关S1，只有 　 　接入电路；再闭合开关S2，R1与R2　 　联，电流表测 　 　电流；当滑片P向右移动时，电流表的示数 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；为保证电路安全，R2的滑片P不能移动到最 　 　（选填“左”或“右”）端。 8．随着我国经济的飞速发展，汽车已经进入寻常百姓人家，如图所示是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置，R0为定值电阻，R是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端（用电流表改装）指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低，当油面下降时　 　（填“变大”“变小”或“不变”）。若换用电压表改装成油量表，要求油量升高时电压表示数变大，电压表应并联在图中 　 　（填“R0”或“R”）两端。 9．如图，电源电压7.5V不变，滑动变阻器标有“40Ω 2A”。当R＝5Ω时，使电压表示数为2.5V；断开开关，将R更换为10Ω电阻后闭合开关，R两端电压变为 　 　V；若更换为10Ω电阻后，电压表量程接为“0﹣3V”，滑动变阻器的阻值变化范围是 　 　。 10．如图（a）所示电路，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，两个电阻的U﹣I关系图像如图（b）　 　是电阻R1的U﹣I关系图像；电源电压为 　 　V；电阻R1阻值为 　 　Ω；滑动变阻器R2的最大阻值为 　 　Ω；变阻器滑片在中点时，电压表V2示数为 　 　V。 三、解答题 11．如图所示，滑动变阻器的滑片在某两点间移动时，电流表示数范围为1A到2A之间　 　Ω，电源电压U＝　 　V。 12．如图，电源电压为18V，R1的阻值为10Ω，R2是0～50Ω的变阻器，如果A表的量程是0～0.6A，V表的量程是0～15V，滑动变阻器接入电路的阻值不得小于多少？ 13．如图所示，电源电压为18V，R1的阻值为15Ω，滑动变阻器R2上标有“100Ω、1A”字样，若电流表量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，当开关S闭合后，求滑动变阻器连入电路中的阻值范围是多少？ 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 答案 C C C 一、选择题 1．如图所示的电路中，电源电压保持不变。当变阻器的滑片P从某一位置移到另一位置时，电压表V1示数的变化量为ΔU1，电压表V2示数的变化量为ΔU2，则（　　） A．ΔU1＜ΔU2 B．ΔU1＞ΔU2 C．ΔU1＝ΔU2 D．无法判断 【分析】电源电压保持不变，即电压表V1的示数与电压表V2的示数之和保持不变，据此分析。 【解答】解：电源电压保持不变，即电压表V1的示数与电压表V2的示数之和保持不变，即：U＝U2+U2，故当变阻器的滑片P从某一位置移到另一位置时，电压表V1示数的变化量为ΔU3等于电压表V2示数的变化量为ΔU2。 故选：C。 【点评】本题考查串联电路的电压特点，难度不大。 2．如图所示电路中，R1＝5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移至中点时，电流表示数为（　　） A．0.3A B．0.15A C．0.2A D．0.1A 【分析】当滑片P移至中点时，滑动变阻器连入的电阻为R2，根据欧姆定律求电源电压；将滑片P移至最右端时，滑动变阻器连入的电阻为R2，再根据欧姆定律求电路中的电流。 【解答】解：当滑片P移至中点时，滑动变阻器连入的电阻： R中＝R2＝×10Ω＝7Ω， ∵I＝＝0.7A， 即：＝4.3A， ∴电源电压：U＝3V； 当滑片P移至最右端时，滑动变阻器连入的电阻为R4＝10Ω， ∵I′＝＝＝0.7A。 故选：C。 【点评】本题考查了滑动变阻器的变阻原理、欧姆定律的应用，分析电路图确定两种情况下的电路组成是本题关键。 3．如图电路，电源电压恒定，R1＝12Ω，R2＝6Ω，R3是定值电阻。闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A，接b时电流表的示数可能为（　　） A．0.3 A B．0.6 A C．0.9 A D．1.2 A 【分析】由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接b时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电流表的示数，然后结合R3＝0、R3的取值非常大时得出电流表示数的变化范围，然后得出答案。 【解答】解：由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R5与R3串联，电流表测电路中的电流， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，由I＝，电源的电压： U＝Ia（R1+R8）＝0.6A×（12Ω+R2）， 当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接b时，R5与R3串联，电流表测电路中的电流， 则电流表的示数： Ib＝＝＝＝0.6A+， 当R3＝6时，Ib＝0.6A+＝1.2A， 当R6的取值非常大时，接近等于7， 则0.6A＜Ib＜2.2A，结合选项可知C符合。 故选：C。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确的得出电流表示数的变化范围是关键。 二、填空题 4．如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关后，灯泡L亮度 　不变　，电压表V示数 　不变　电流表A1示数 　变小　。（以上三空均选填“变大”、“不变”或“变小”） 【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源两端的电压，电流表A2测灯泡支路的电流，电流表A1测干路电流； 根据电源电压不变可知滑片移动时电压表示数的变化； 根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过灯泡的电流变化和灯泡亮度的变化；根据滑片的移动可知变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过滑动变阻器的电流变化，从而得出总电流的变化。 【解答】解： 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A2测灯泡支路的电流，电流表A1测干路电流； 移动滑动变阻器的滑片时，小灯泡两端的电压不变，小灯泡的亮度不变。 由于两用电器并联，电压表测量电源电压，电压表的示数不变。 当滑片P向左移动时，滑动变阻器接入的阻值变大，通过滑动变阻器的电流变小， 由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以干路中的总电流变小6示数变小。 故答案为：不变；不变。 【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。 5．如图甲所示电路，电源电压不变。闭合开关后，滑片P由b端滑到a端　9　V，变阻器的最大阻值是 　12　Ω。 【分析】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）当滑片位于a端时，电路为R的简单电路，此时电压表的示数最大，电流表的示数最大，根据图象读出电源的电压； （2）当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数最小，根据图象读出R两端的电压和电路中的最小电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。 【解答】解：由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流。 （1）当滑片位于a端时，电路为R的简单电路，电流表的示数最大， 由图象可知，电源的电压U＝9V； （2）当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电压表的示数最小， 由图象可知，R两端的电压UR＝3V，电路中的最小电流I＝3.5A， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣UR＝9V﹣8V＝6V， 由I＝可得滑＝＝＝12Ω。 故答案为：9；12。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键。 6．如图所示，电源电压U＝6V保持不变，R1＝5Ω，R2＝10Ω，当开关S由断开到闭合时，电压表示数由 　4　V变为 　6　V。 【分析】当开关S断开时，两个电阻串联，电压表并联在R2两端，先根据串联电路总电阻等于各分电阻之和求出总电阻，然后利用欧姆定律以及串联电路处处电流相等求出电路中的电流，最后根据U＝IR求出电压表的示数；当S闭合时，为R2的基本电路，电压表示数等于电源电压。 【解答】解：当开关S断开时，两个电阻串联2两端的电压， 电路的总电阻：R＝R1+R6＝5Ω+10Ω＝15Ω， 则电路中的电流：I＝＝＝4.4A， 所以电压表的示数为：U2＝IR7＝0.4A×10Ω＝4V； 当S闭合时，电压表测电源的电压； 所以当开关S由断开到闭合时，电压表的示数将由4V变为6V。 故答案为：8；6。 【点评】本题需识别电路，熟练应用欧姆定律的变形公式，分析解答开关S断开时，根据串联电路的电流规律求出相应的电流，然后求出R2两端的电压。 7．如图所示的电路中，电源电压不变。先闭合开关S1，只有 　R1　接入电路；再闭合开关S2，R1与R2　并　联，电流表测 　干路　电流；当滑片P向右移动时，电流表的示数 　变小　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；为保证电路安全，R2的滑片P不能移动到最 　左　（选填“左”或“右”）端。 【分析】根据电路图分析不同开关闭合时电路的连接方式、电流表的作用；根据滑片的移动方向分析滑动变阻器接入电路的电阻的变化，根据欧姆定律分析通过滑动变阻器电流的变化，根据并联电路的特点分析通过电流R1的变化，根据并联电路的电流规律分析干路中电流的变化；根据滑动变阻器的使用方式和短路现象分析滑片不能移动到的位置。 【解答】解：根据电路图可知，先闭合开关S1，只有R1接入电路；再闭合开关S7，电流的路径有两条，R1与R2并联，电流表在干路中； 当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，通过滑动变阻器的电流变小； 并联电路各支路互不影响，所以通过R5的电流不变； 根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变小； 为保证电路安全，电路不能出现短路现象2的滑片P不能移动到最左端。 故答案为：R1；并；干路；左。 【点评】本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用、电路的识别，属于综合题。 8．随着我国经济的飞速发展，汽车已经进入寻常百姓人家，如图所示是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置，R0为定值电阻，R是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端（用电流表改装）指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低，当油面下降时　变大　（填“变大”“变小”或“不变”）。若换用电压表改装成油量表，要求油量升高时电压表示数变大，电压表应并联在图中 　R0　（填“R0”或“R”）两端。 【分析】当油箱中油面下降时，从杠杆的偏转确定滑动变阻器的变化； 根据油面升高时判断变阻器连入阻值变化，由串联电路的分压原理判断两电阻的电压变化，从而判断电压表的连接。 【解答】解：由图知，R0和变阻器R串联，电流表测电路中电流，滑片向上滑动，阻值变大； 油面升高时，滑片向下滑动，由串联电路的分压原理知，R0分得电压变大，根据题目要求电压表示数变大5两端。 故答案为：变大；R0。 【点评】本题主要考查串联电路特点和欧姆定律的应用，要掌握好滑动变阻器的变阻原理：通过改变连入电阻丝的长度，改变阻值的大小，从而改变电路中的电流。 9．如图，电源电压7.5V不变，滑动变阻器标有“40Ω 2A”。当R＝5Ω时，使电压表示数为2.5V；断开开关，将R更换为10Ω电阻后闭合开关，R两端电压变为 　3.75　V；若更换为10Ω电阻后，电压表量程接为“0﹣3V”，滑动变阻器的阻值变化范围是 　15Ω～40Ω　。 【分析】开关S闭合，变阻器R′与定值电阻R串联，电压表测量R两端电压，电流表测量电路中的电流。 （1）当R＝5Ω时，电压表的示数为2.5V，根据欧姆定律计算电路中的电流，由串联电路特点和欧姆定律计算变阻器接入电路的电阻；将R更换为10Ω电阻后，变阻器接入电路的电阻值不变，根据串联电路规律和欧姆定律计算R两端的电压； （2）电压表的量程接为“0﹣3V”，为保证电路安全，电压表的最大电压为3V，此时电路中电流最大，由串联电路特点和欧姆定律计算变阻器的最小电阻；当滑动变阻器接入电路的电阻最大为40Ω时，总电阻最大，由欧姆定律可知电路中电流最小，电压表示数最小，各元件都是安全的，据此可得变阻器的阻值变化范围。 【解答】解：开关S闭合，变阻器R′与定值电阻R串联，电流表测量电路中的电流。 （1）当R＝5Ω时，电压表的示数为UR＝2.2V， 根据欧姆定律计算电路中的电流：I＝IR＝＝＝0.5A， 由串联电路特点可得，变阻器两端的电压：U′＝U﹣UR＝2.5V﹣2.7V＝5V， 由欧姆定律可得，变阻器接入电路的电阻：R′＝＝； 将R更换为10Ω电阻后，变阻器接入电路的电阻值不变：R′＝10Ω， 根据串联电路规律可得，电路的总电阻：R总＝R2+R′＝10Ω+10Ω＝20Ω， 欧姆定律可得，电路中的电流：I总＝＝＝0.375A， R两端的电压：U6＝I总R2＝0.375A×10Ω＝5.75V； （2）电压表的量程接为“0﹣3V”，为保证电路安全R4＝3V， 根据欧姆定律可得，电路中的最大电流：I大＝＝＝0.6A， 由串联电路特点可得，变阻器两端的最小电压：U滑小＝U﹣UR2＝7.8V﹣3V＝4.4V， 则变阻器接入电路的最小电阻：R滑小＝＝＝15Ω； 当滑动变阻器接入电路的电阻最大为40Ω时，总电阻最大，电压表示数最小（定值电阻两端的电压最小）， 所以变阻器的阻值变化范围是：15Ω～40Ω。 故答案为：3.75；15Ω～40Ω。 【点评】本题考查串联电路规律和欧姆定律公式得应用，要综合考虑变阻器和电压表的安全使用问题，电流不要超过变阻器允许通过的最大电流，电压表不能超出量程。 10．如图（a）所示电路，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，两个电阻的U﹣I关系图像如图（b）　乙　是电阻R1的U﹣I关系图像；电源电压为 　12　V；电阻R1阻值为 　10　Ω；滑动变阻器R2的最大阻值为 　30　Ω；变阻器滑片在中点时，电压表V2示数为 　7.2　V。 【分析】（1）根据电压变化的范围进行判断，定值电阻两端电压不会等于零； （2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据图像读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据欧姆定律求出电阻R1阻值和滑动变阻器的最大阻值；变阻器滑片在中点时，根据欧姆定律可得电路中的电流和电压表V2的示数。 【解答】解：由电路图可知，R1、R2串联，电压表V6测R1两端的电压，电压表V2测R5两端的电压，电流表测电路中的电流； （1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R7两端的电压为0， 由图像可知，甲为滑动变阻器R2的U﹣I关系图像，乙为电阻R5的U﹣I图像； （2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小， 由U﹣I图像可知，电路中的最小电流I＝0.3A，R6两端的电压U1＝3V，R2两端的电压U2＝9V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源电压： U＝U7+U2＝3V+5V＝12V； 根据欧姆定律可得， 电阻R1阻值：R1＝＝＝10Ω， 滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝30Ω； 变阻器滑片在中点时，滑动变阻器接入电路的阻值R2′＝＝＝15Ω， 根据欧姆定律可得，电路中的电流I′＝＝ 电压表V2示数为U2′＝I′R8′＝0.48A×15Ω＝7.4V。 故答案为：乙；12；30。 【点评】本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用，关键是欧姆定律的应用，要明白电路各个用电器的连接情况，还要会看“U﹣I”关系图像。在电学中，有些题目的信息是通过图像给出的，所以要会读电路图中的信息和U﹣I图像中的信息。 三、解答题 11．如图所示，滑动变阻器的滑片在某两点间移动时，电流表示数范围为1A到2A之间　3　Ω，电源电压U＝　12　V。 【分析】由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压； （1）当滑动变阻器的阻值增大时，电路中的电流就会减小，滑动变阻器两端的电压就会增大； 反之，当滑动变阻器的阻值减小时，电路中的电流就会增大，滑动变阻器两端的电压就会减小。 （2）根据题意确定电压与电流的对应关系，然后根据电源电压不变，利用串联电路电压特点和欧姆定律建立两个方程，组成方程组，然后解方程组即可得出答案。 【解答】解：由电路图可知：两电阻串联，由题意知： 电流表的示数为1A时，电压表的示数为9V， 当电流表的示数为7A时，电压表的示数为6V； 电源电压保持不变，设电源电压为U， ∵I＝， ∴电压U＝IR，电源电压U＝UV+IR， 即：U＝9V+4A×R，U＝6V+2A×R， 解之：R＝6Ω，U＝12V， 故答案为：3，12。 【点评】解答本题的关键：一是要先应用欧姆定律分析出电流表示数和电压表示数的对应关系：二是根据欧姆定律和串联电路的电压特点结合电源的电压不变建立方程进行求解。 12．如图，电源电压为18V，R1的阻值为10Ω，R2是0～50Ω的变阻器，如果A表的量程是0～0.6A，V表的量程是0～15V，滑动变阻器接入电路的阻值不得小于多少？ 【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 当电流表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值。 【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 由于A表的量程是0～0.6A，则当电流表的示数最大为0.6A时，R8两端的电压最大； 根据I＝可得R1两端的最大电压： U1max＝ImaxR4＝0.6A×10Ω＝4V＜15V， 所以，当电流表的示数最大为0.6A时， 根据I＝可得此时电路中的总电阻： R′＝＝＝30Ω， 由电阻的串联可得，滑动变阻器R2接入电路中的最小阻值： R5min＝R′﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω。 答：为了使电表不致被损坏，滑动变阻器接入电路的阻值不得小于20Ω。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道电流表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的阻值最小。 13．如图所示，电源电压为18V，R1的阻值为15Ω，滑动变阻器R2上标有“100Ω、1A”字样，若电流表量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，当开关S闭合后，求滑动变阻器连入电路中的阻值范围是多少？ 【分析】根据电流表的量程和电压表的量程结合串联电路特点，利用欧姆定律分别求出滑动变阻器接入的阻值，确定范围。 【解答】解：由题意知，R1与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压， 当电流表的示数I＝0.5A时，电路中电流最大， R1两端电压为： U1＝IR3＝0.6A×15Ω＝6V， 滑动变阻器两端电压为： U2＝U﹣U1＝18V﹣4V＝9V， 滑动变阻器接入电路的电阻最小为： R2＝＝＝15Ω， 当电压表的示数U2′＝15V时，此时滑动变阻器连入电路的阻值最大， R1两端电压为： U2′＝U﹣U2′＝18V﹣15V＝3V， 电路的电流为I′＝＝＝5.2A， 滑动变阻器接入电路的电阻最大值为： R2′＝＝＝75Ω， 所以为了保证两个电表都能正常工作，滑动变阻器R4接入电路的阻值范围是：15Ω～75Ω。 答：滑动变阻器连入电路中的阻值范围是15Ω～75Ω。 【点评】此题主要考查学生对于欧姆定律、电功率以及串联电路特点的理解和掌握，该题中最后一问要考虑电流表和电压表的量程是解题关键。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/1/15 18:18:20；用户：sjwocakd；邮箱：13851372384；学号：59917209 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$